Ağır metal ve antibiyotiklerin Escherichia coli`nin üremesi ve beta-galaktozidaz enzim biyosentezi üzerindeki inhibisyon etkileri

Abstract

VI ÖZET Escherichia coli K12 susunda, bazı ağır metallerin ve antibiyotiklerin indüklenebilir enzim olan p-Galaktozidazm biyosentezi ve bakteri üremesi üzerindeki inhibisyon etkileri araştırıldı. Ağır metallerin bakteri çoğalması üzerine olan inhibisyon etkisi, en etkili olandan en az etkili olana doğru şöyledir: Hg> Cd> Zn> Mn> Cu. Pb ise uzun süre muamele edildikten sonra (en az 3 saat) etkisini göstermeye başlamaktadır. Ağır metaller bakteri çoğalmasını yüksek konsantrasyonlarda inhibe ederken(50-100 ppm), aynı ağır metaller daha düşük konsantrasyonlarda enzim biyosentezini inhibe etmektedirler( 10-50 ppm). Antibiyotiklerden Ampicilline 0,2 ug /mL'den 0,001 ug /L konsantrasyonuna doğru azalırken bakteri üreme inhibisyonunda da bir azalma görülmektedir. Ancak 0,001-0,005 ug/mL' de bu oran % 10'un altma inmektedir. Doxycycline ise aynı konsantrasyonlarda Ampicilline göre çok daha fazla inhibisyon etkisi göstermektedir. Doxycycline 0,0005-0,001 u,g/mL' de %10'un altında bir inhibisyon etkisi göstermektedir. Bakteri üremesi ve enzim biyosentezi deneylerinde Civa için 0,1-1-10 ppm, diğer ağır metaller için ise 10-50-100ppm konsantrasyonlarını kullanırken bunlarla birlikte tek başına üreme inhibisyonunu % 10'un altında olan ampicilline(0,001-0,005 ug/mL)ve Doxycycline(0,0005-0,001ug /mL) konsantrasyonlarını kullandık. Yapılan deneylerde Doxycycline, AmpiciIIine'e nazaran daha iyi sonuç verirken, özellikle Kurşun ve Civada bu fark görülmemiştir. Saf enzim ile yapılan invitro aktivite tayininde Cu, Cd, Pb ve Hg antibiyotiklerle birlikte kullanıldı. Bu deneyler sonucunda % inhibisyon olarak enzim aktivitesini en fazla inhibe eden Cu olurken, Hg ve Cd birbirine yakın sonuçlar vermiştir. Pb ise, enzim aktivitesini en az etkileyen ağır metal olmuştur. Ağır metallerin bu inhibisyon etkileri, antibiyotik ilavesi çok az ( %l-4) bir değişikliğe sebep olmuştur.

VII In Escherichia coli K12 strain, inhibition effects of some heavy metals and antibiotics on biosynthesis of {3- Gaiactosidase which is an inducible enzyme, and on bacterial growth were studied. The inhibition effects of heavy metals on bacterial growth from the most effective to the least effective are as follows: Hg> Cd> Zn> Mn> Cu. Pb starts to show its effect after a long exposure time( at least 3 hours). While heavy metals inhibit bacterial growth at high concentrations( 50- 100 ppm), the same heavy metals inhibit enzyme biosynthesis at lower concentrations( 10- 50 ppm). As the antibiotics Ampicilline is reduced from 0,2 ug/ mL to 0,001 ug/ mL concentration, a reduction is also observed at the inhibition of bacteria growth. However, at 0,001- 0,005ug/ mL the inhibition ratio is below %10. But Doxcycline shows much more inhibition effect on bacterial growth at same concentrations compared to ampicilline. Doxycycline shows an inhibition effect of %10 at 0,0005- 0,001 ug/mL. For inhibition studies of bacterial growth and enzyme biosynthesis, we used 0.1- 1- lOppm for mercury, and 10-50-100 ppm concentrations for the other heavy metals, as well as using Ampicilline( 0,001- 0,005ug/ mL) and Doxycycline(0,0005- 0,001 ug/ mL) concentrations at which growth inhibitions are below %10. Doxycycline gave a better result compared to Ampicilline, but there was not any difference for lead and mercury. For determine invitro activity of pure enzyme in the presence of toxicants, Cu, Cd, Pb and Hg were used with antibiotics. As a result, Cu was the most effective in inhibiting enzyme activity(as % inhibition), whereas Hg and Cd gave approximate result in inhibiting enzyme activity. Pb was the heavy metal which effected enzyme activity least. The inhibition effects of heavy metals caused very little change^ %1- 4) in the presence of antibiotics.